Gáz- vagy petróleum-lámpa fényét priz mán át nézve a vöröstől az ibolyáig terjedő folytonos spektrumot látunk.
Ki lehet azonban mutatni, hogy ez a folytonos színkép nem a lángban levő forró gázoktól származik, hanem a lángban levő parányi szilárd koromrészecskéktől. Ugyanis, ha sikerül a gázt teljesen elégetni, például a Robert Wilhelm Bunsen német fizikus (1811 — 1899) által kifejlesztett Bunsen-égőben, akkor nagyon forró, de nagyon kevés fényt kibocsátó lángot kapunk. Bunsen arra használta égőjét, hogy megvizsgálja különböző anyagok gázalakban hogyan bocsátanak ki fényt. Ha egy Bunsen-égő lángjába (nátrium-klorid, vagyis közönséges konyhasó alakjában) egy kevés nátriumot teszünk, akkor a láng fényes sárga színben világítani kezd. Ha ezt a fényt, a régi Newton-féle módon, prizmával elemezzük, akkor azt találjuk, hogy a színkép egyetlen sárga vonalból áll, az összes többi hullámhossz hiányzik. Ha káliummal végzünk hasonló kísérletet, akkor a kálium a lángot világos vörösre festi, a színképében pedig távolabb jobbra egy vörös vonal látható. Más olyan anyagok a Bunsen-égő forró lángjában, miután gőzzé válnak, ismét más vonalakat hoznak létre. Néha egyetlen vonalat, máskor több vonalat.
Mi az oka annak, hogy a forró gázok csak pontosan megszabott hullámhosszúságú (vagy más szóval pontosan megszabott frekvenciájú) fényt bocsátanak ki, a forró szilárd vagy folyékony anyagok viszont mindenféle hullámhosszat, amelyek aztán folytonos színképet adnak? Az atomokat vagy molekulákat a hangszerekkel lehet összehasonlítani, azzal a különbséggel, hogy az előbbiek fényhullámokat, nem pedig hanghullámokat bocsátanak ki. A hangszerek szerkezete olyan, legyen szerény hangvilláról vagy a nagy zongoráról szó, hogy csak meghatározott hangfrekvenciákat tudnak megszólaltatni (a hangvilla egyetlen egy frekvenciát, a zongora sokat).
Az egymásután megszólaltatott hangok adják azután a dallamot. Az atomok és molekulák szintén csak meghatározott az atomra, molekulára jellemző hullámhosszúságú fényt bocsátanak ki. A gázok atomjai vagy molekulái szabadon repülnek a térben, és időnként egymásba ütköznek. Az összeütközésnél „gerjesztett” állapotba kerülnek (ha a hőmérséklet elég nagy) és tovább repülve, rezegnek, és rájuk jellemző fényhullámokat bocsátanak ki. A nátrium, a vörösréz, a vas vagy más fém gőze jellegzetes vonalas spektrumot bocsát ki. A színkép alapján a kibocsátó atomot fel leket ismerni.
A szilárd testekben viszont az atomok szorosan egymás mellett helyezkednek el. A helyzet leginkább egy nagy zsákra emlékeztet, amelyben egy szimfonikus zenekar összes hangszerei egymásra vannak halmozva. Ha meg rázzuk a zsákot, akkor zajt hallunk, amely az összes hallható frekvenciát tartalmazza, de nem mutatja az egyes hangszerek sajátos tulajdonságait. Hasonlóképpen egy darab fémben vagy más szilárd (vagy folyékony) anyagban a felhalmozódott atomok teljesen elveszítik hangosságukat. A vörösen izzó vas fénye nem sokban különbözik a vörösen izzó réz vagy más vörösen izzó test fényétől. A különböző anyagok által kibocsátott fény jellegzetességén alapul a színképelemzés. Ez igen fontos módszer, ami lehetővé teszi, hogy az anyag vegyi összetételét megállapítsuk, egyszerűen a gőze által kibocsátott fény megfigyelésével.
Forrás: George Gamow: A fizika története
